измерение Лабораторные. Выполняемые лабораторные работы на учебном лабораторном стенде нтц05. 08. 1 Электрические измерения с мпсо
 Скачать 6 Mb.
|
Цифровые (электронно-счетные) фазометры.В основе построения цифрового фазометра лежит формула 𝜑 = 3600 ∆T⁄T, в которую следует вместо временных интервалов ∆Tи Tподставить соответствующее им число импульсов, образцовой частоты. Схема цифрового фазометра, подобна схеме цифрового измерителя, интервалов времени. Принцип, измерения сдвига по фазе за один период сводится к измерению периода синусоидальных напряжений u1и u2. Время открытого состояния селектора определяется измеряемым периодом T и за этот промежуток времени через селектор на электронный счетчик проходят импульсы образцовой частоты f0(периода T0). Число импульсов N (рисунок11.2,а-в), сосчитанных счетчиком за период T, составляет  𝑁 = 𝑇𝑇0 Затем синусоидальные напряжения u1и u2, сдвиг по фазе между которыми следует измерить, преобразуются в последовательность импульсов, привязанных к определенной фазе входного напряжения (рисунок 11.2, г, д). В результате импульсы одной последовательности оказываются сдвинутыми относительно импульсов другой последовательности на время ∆T, пропорционально сдвигу по фазе 𝜑. Время открытого состояния определяется уже ∆T, число n (рисунок11.2,е) сосчитанных импульсов образцовой частоты f0будет равно:  𝑛 = ∆𝑇𝑇0 Подставив значения Nи n, получим  𝜑 = 3600 𝑛𝑁 или 𝜑 = 3600 𝑓 𝑛  𝑓0На этом принципе построены низкочастотные цифровые фазометры, в которых выполняется условие (𝑓0⁄𝑓) 103. При частоте 𝑓0 = 10 M максимальная частота входных сигналов должна быть не более 10 кГц. При измерении малых сдвигов по фазе или при высокой частоте исследуемых синусоидальных напряжений требуются генератор образцовой частоты с намного превышающей частоту исследуемых напряжений (т.е. 𝑓0 𝑓), а так же электронный счётчик с большой емкостью и высокой скоростью счёта. При измерении среднего значения сдвига по фазе за несколько периодов исследуемых напряжений требуется знания частоты исследуемых напряжений. Счет импульсов образцовой частоты (счетных импульсов) в течение времени ∆Tпроводится за время цикла измерения  𝑇И 𝑇.Рисунок 11.2. Временные диаграммы, поясняющие работу цифрового фазометра Схема цифрового фазометра с усреднением за период и временные диаграммы напряжений представлены на рисунке11.3а,б. Исследуемые напряжения u1и u2формирователях преобразуются в периодическую последовательность импульсов, сдвинутых на интервал ∆T. Устройство управления формирует прямоугольный импульс длительностью ∆T,который фоткрывает временной селектор 1и через него проходят импульсы образцовой частоты f0. Чтобы импульсы подсчитывались электронным счетчиком в течение нескольких периодов исследуемого напряжения, предусмотрен второй селектор, открываемый импульсом с делителя частоты на время цикла измерения 𝑇И = 𝑘𝑇0, где k – коэффициент деления частоты. Таким образом, в течении времени усреднения на электронный счетчик пройдет несколько групп импульсов. Число групп определяется отношением вермени усреднения к периоду исследуемых напряжений 𝑇И⁄𝑇, а число импульсов в группе – отношением длительности интервала ∆Tк периоду счетных импульсов T0. Общее число импульсов, прошедших в электронный счетчик и далее в цифровой индикатор, 𝑁 = 𝑇И · ∆𝑇 𝑇 𝑇0 Подставив в формулу значения 𝑇И = 𝑘𝑇0и ∆𝑇 = 𝜑𝑇⁄3600, получим 𝑁 = 𝑘·𝑇0 · 𝜑 · 𝑇 = 𝑘 · 𝜑   откуда 𝑇 3600 · 𝑇0 3600 3600 |
